WO2009080264A1 - Security element, and method for the production thereof - Google Patents

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Manfred Heim
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    • B42D2033/26

Definitions

  • the invention relates to a security element for securing valuables, a method for producing such a security element and a security paper and a data carrier with such a security element.
  • Security elements for the purpose of security, which permit verification of the authenticity of the data carrier and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
  • security elements can be designed, for example, in the form of a security thread embedded in a banknote, a covering film for a banknote with a hole, an applied security strip, a self-supporting transfer element or else in the form of a feature area applied directly to a value document.
  • a special role in authenticity assurance is played by security elements that show viewing-angle-dependent visual effects, since they can not be reproduced even with state-of-the-art copiers.
  • the security elements are equipped with optically variable elements that give the viewer a different image impression under different viewing angles and, for example, show a different color or brightness impression and / or another graphic motif depending on the viewing angle.
  • the present invention seeks to further improve a security element of the type mentioned above and in particular to provide a security element with an attractive visual appearance and high security against counterfeiting.
  • the microrelief structure of the security element can in particular represent a diffractive structure, such as a hologram, a holographic grating image or a hologram-like diffraction structure, or else an achromatic structure, such as a matt structure with a non-colored, typically silvery matt appearance, a micromirror arrangement, a Blazegitter with a sawtooth groove profile or Fresnellinsen- arrangement.
  • a diffractive structure such as a hologram, a holographic grating image or a hologram-like diffraction structure
  • an achromatic structure such as a matt structure with a non-colored, typically silvery matt appearance, a micromirror arrangement, a Blazegitter with a sawtooth groove profile or Fresnellinsen- arrangement.
  • the dimensions of the structural elements of the diffractive microrelief structures are usually in the order of magnitude of the light wavelength, that is to say generally between 300 nm and 1 ⁇ m. Some microrelief structures also have smaller features, such as sub-wavelength gratings or moth-eye structures, whose features may also be less than 100 nm.
  • achromatic microrelief structure is sometimes also larger than 1 .mu.m, the dimensions of micromirrors or Blazegitterlinien extend approximately to a height of about 15 microns and a lateral extent of about 30 microns.
  • Relief structures with structural elements of a dimension of less than 30 ⁇ m and in particular relief structures with structural elements of the order of magnitude of the light wavelength or below are referred to as microrelief structures in the context of this description.
  • such a microrelief structure is first combined with a semitransparent color layer applied in certain areas in order to form together with it an open security feature which can thus be recognized without auxiliary means.
  • the security element according to the invention contains a hidden security feature which is recognizable only with auxiliary means and which is formed by the transparent phase delay layer arranged in second areas.
  • Phase-retardant layers which in the context of this description are sometimes also pha- senschiebende layers are called optically active layers, which act on the phase of a transmitted light wave.
  • the partial beams of an incident polarized light wave receive a path difference and thus a phase difference due to different refractive indices. If the phase difference of the two partial beams is just one-half or one-quarter wavelength, so-called ⁇ / 2 or ⁇ / 4 layers are obtained.
  • the phase delay of the phase retardation layer in the invention corresponds to a retardation between about ⁇ / 6 and about ⁇ / 2, more preferably between about ⁇ / 4 and about ⁇ / 2.
  • the path difference is given modulo ⁇ , ie in the range between 0 and ⁇ , since a layer with a path difference of, for example, 5/4 * ⁇ or 9/4 * ⁇ causes the same phase delay as a ⁇ / 4 layer.
  • the phase-shifting layer is formed from nematic liquid-crystalline material and / or that the phase-delay layer is in the form of patterns, characters or a coding.
  • the semi-transparent ink layer has a plurality of partial areas with a different color impression.
  • the differently colored color layer areas can represent, for example, national colors, company colors, eye-catching or characteristic color combinations or else the colors of objects which are reproduced by the shape of the partial areas.
  • the semitransparent color layer or its differently colored subareas are advantageously present in the form of characters, patterns or codes. This includes designs in which the color layer or whose sections have recesses in the form of characters, patterns or codes.
  • the semitransparent color layer preferably has a light transmittance in the visible spectral range between 30% and 95%, particularly preferably between 60% and 95% and very particularly preferably between 80% and 95%.
  • the semi-transparent ink layer can be applied in various ways, advantageously it is printed, for example in screen printing, gravure printing, flexographic printing or another suitable printing process.
  • the semitransparent ink layer may be printed directly onto the microrelief structure, but intermediate layers may also be provided between the ink layer and the microrelief structure, for example the layers of the thin-film element mentioned below or transparent intermediate layers which act, for example, as a protective layer or adhesive layer. It is also possible to provide such transparent intermediate layers between the color layer and the phase delay layer.
  • the semi-transparent ink layer is selected such that it substantially preserves the polarization state of transmitted light from the visible wavelength range.
  • the patterns, characters or codes formed by the phase retardation layer can be made equally visible both in the areas covered by the color layer and in the areas not covered, as explained in more detail below.
  • the metallization of the microrelief structure is preferably provided by an opaque or by a semitransparent metal layer, in particular aluminum. minium, formed.
  • a metallization also an at least partially magnetic layer can be used, so that a further authenticity feature can be integrated without requiring an additional layer in the layer structure.
  • the metallization of the microrelief structure may advantageously have recesses in the form of patterns, characters or codes which form transparent or semitransparent regions in the security element.
  • the observer has a striking contrast to the surrounding color and relief structure effects.
  • the patterns, characters or codes in transmitted light can light up brightly when the security element is applied to a transparent or translucent support.
  • the recesses in the metallization can also be grid-like, preferably with a small areal proportion of 40% or less, so that they are practically inconspicuous in reflected light and only appear in transmitted light.
  • the security element additionally has a thin-film element with a color-shift effect, over which the semi-transparent ink layer is arranged, the color impression of the thin-film element and the color impression of at least one subregion of the semi-transparent ink layer being adapted to one another when viewed under predetermined viewing conditions.
  • the thin-film element has a reflection layer formed by the metallization of the microrelief structure, an absorber layer and a dielectric spacer layer arranged between the reflection layer and the absorber layer.
  • the color shift effect in such thin-film elements is based on viewing angle-dependent interference effects due to interference of the light beams reflected at the different sub-layers of the element.
  • the path difference of the light reflected at the different layers depends on the one hand on the optical thickness of the dielectric spacer layer, which determines the distance between the absorber layer and the reflection layer, and on the other hand varies with the respective viewing angle.
  • a multiplicity of different color-shift effects can be designed, for example tilting effects in which the color impression changes with the viewing angle from green to blue, from blue to magenta or from magenta to green.
  • the thin-film element contains an absorber layer with recesses, in the region of which no color-shift effect can be recognized, the semitransparent ink layer being arranged above the thin-film element in the region of the recesses of the absorber layer.
  • the security element is a security thread, a security tape, a security strip, a patch or a label for application to a security paper, document of value or the like.
  • the security element can also have further layers, such as protective layers or additional effect layers with other security features.
  • the invention also includes a method for producing a security element of the type described, in which an embossing lacquer layer is applied to a substrate, and embossed and metallised in the form of a desired microrelief structure with structural elements having a dimension of less than 30 ⁇ m,
  • a semitransparent ink layer is arranged over the metallized microrelief structure in first regions, and
  • a transparent phase retardation layer is formed in the second regions above the microrelief structure, forming a phase-shifting layer for light in the visible wavelength range.
  • the semitransparent ink layer is advantageously printed in the process according to the invention, in particular in screen printing, gravure printing or flexographic printing processes.
  • the phase delay layer can also be printed with advantage over the microrelief structure and optionally the previously applied ink layer or further intermediate layers. Alternatively, the phase delay layer can be applied to a separate carrier foil and transferred to the microrelief structure with the applied color layer.
  • the invention further comprises a security paper with a security element of the type described and a data carrier which is equipped with such a security element.
  • the data carrier can be a banknote, a value document, a passport, a card or an identification card.
  • the security elements described, security papers or data carriers can be used in particular for securing objects of any kind. Further exemplary embodiments and advantages of the invention are explained below with reference to the figures, in the representation of which a representation in terms of scale and proportions has been dispensed with in order to increase the clarity.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a banknote with an embedded security thread and a glued transfer element
  • FIG. 2 shows a cross section through a security element according to a
  • Fig. 3 shows schematically the visual impression of an inventive
  • Security thread (a) when viewed without aids and (b) when viewed with an applied circular polarizer
  • phase delay layer is arranged below the semitransparent color layer
  • phase retardation layer and the semitransparent color layer are based on a common
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a banknote 10, which is provided with two security elements 12 and 16 according to embodiments of the invention.
  • the first security element represents a security thread 12 which protrudes at certain window areas 14 on the surface of the banknote 10, while it is embedded in the intervening areas inside the banknote 10.
  • the second security element 16 is formed by a glued transfer element of any shape.
  • the security element 16 can also be designed in the form of a cover film, which is arranged in or above a window area or a continuous opening of the banknote.
  • FIG. 2 shows a cross section through the security thread and FIG. 3 shows in (a) or (b) the visual impression of the security thread when viewing without aids or when viewing with an applied circular polarizer shows.
  • the security thread 12 comprises a carrier foil 20 and an embossed and cured UV lacquer layer 22 applied to the carrier foil 20.
  • the embossed structures of the lacquer layer 22 form a diffractive microrelief structure in the form of a hologram.
  • the embossing structures may also have a holographic grating image, a hologram-like diffraction structure or else an achromatic microstructure. structure with a non-colored, for example, silvery matt appearance.
  • the dimensions of the structural elements of the diffractive microrelief structures are of the order of magnitude of the wavelength of light, that is to say typically have dimensions of between approximately 300 nm and approximately 1 ⁇ m.
  • microrelief structures according to the invention can also have smaller structural elements with dimensions down to 100 nm or less.
  • the structural elements of achromatic microrelief structures can also be larger than 1 ⁇ m.
  • achromatically reflecting micromirrors or blazed grating lines typically have a height of approximately 10 ⁇ m and a lateral extent of approximately 20 ⁇ m.
  • an opaque aluminum layer is applied as a reflection layer 24.
  • the reflective layer 24 has recesses 26 in the form of patterns, characters, or codings that form transparent or translucent areas in the security thread.
  • a semi-transparent ink layer 34 is printed in first regions 30, which has a plurality of partial regions 34-1, 34-2, 34-3 with different color impressions.
  • the colors of the subareas 34-1 to 34-3 may represent the country colors of the issuing state. In other applications also corporate colors, eye-catching or characteristic color combinations or, in particular in the arrangement of the subregions in the form of a pattern, the colors of one of the pattern come questioned object.
  • the microrelief structure without printed ink layer is present.
  • FIG. 3 (a) The color impression of the security thread 12 in plan view is shown schematically in FIG. 3 (a), wherein the holographic image produced by the microrelief structure is not shown for the sake of clarity.
  • the periodically repeating regions 30 covered by the color layer 34 show a multicolored flag representation which is composed of the three differently colored color layer subregions 34 - 1, 34 - 2, 34 - 3.
  • the security thread 12 appears with the metallic luster of the reflection layer 24.
  • the security thread is translucent, so that there is additionally a noticeable contrast effect in the transmitted light.
  • the security thread 12 also includes a hidden security feature formed by a transparent phase retardation layer 36 that is patterned in second regions 38 over the microrelief structure.
  • the phase retardation layer 36 is made of a birefringent material, for example of nematic liquid crystalline material.
  • the layer thickness of the phase retardation layer 36 is typically selected such that its phase delay corresponds to a retardation between about ⁇ / 6 and about ⁇ / 2, preferably about ⁇ / 4, where ⁇ represents a wavelength in the visible spectral range.
  • the second regions 38 with the phase retardation layer 36 are virtually undetectable because the phase retardation of the layer 36 acts equally on all directions of polarization of the incident light and its light absorption is negligibly small.
  • phase-retardation-layer subareas 38 the right-hand circularly polarized light is converted into linearly polarized light by the phase retardation layer 36 prior to reflection at the reflector layer 24. converts.
  • the unchanged linearly polarized, reflected light passes through the phase retardation layer 36 again and is thereby converted into right-circularly polarized light, which can pass through the circular polarizer 40 in the selected conditions without further notice.
  • the pattern 30, 32 of the open security feature therefore appears to be essentially unchanged to the viewer.
  • the semi-transparent ink layer 34 largely preserves the polarization state of the transmitted light. This ensures that the pattern formed by the phase retardation layer 36 can be made equally visible in the covered and uncovered areas 30, 32.
  • the microrelief structure and the semitransparent ink layer 34 can be applied to a first carrier film and the phase retardation layer 36 can be applied in the form of the desired pattern to a second carrier film.
  • the second carrier film is then transferred together with the phase delay layer 36 by means of laminating adhesive 42 onto the microrelief structure with the semitransparent ink layer 34 and the second carrier film is then stripped off.
  • FIG. Unlike in the design of FIG. 2, the phase retardation layer 36 in this exemplary embodiment lies below the semitransparent ink layer 34.
  • the layer denoted by reference numeral 44 represents a transparent layer, for example an adhesive layer, a protective lacquer layer, a primer or the like
  • the semi-transparent ink layer 34 is also covered with a protective lacquer layer 46. Since the semi-transparent ink layer 34 largely preserves the polarization state of the light passing through, the mode of operation of the embodiment of FIG. 4 corresponds to the mode of operation already described in FIG. 2. Of course, transparent intermediate layers, such as layers 44 or 46, may also be provided in the embodiment of FIG. 2.
  • a transparent lacquer layer 48 is first applied to the microrelief structure, and the phase delay layer 36 and the semitransparent ink layer 34 are then printed thereon.
  • the relative arrangement of the color layer regions 34-1 to 34-3 and the regions 38 with the phase delay layer 36 on the lacquer layer 48 are arbitrary.
  • Fig. 6 shows, as a further embodiment of the invention, a color-shift hologram in which the effects described above are combined with an optically variable thin-film element.
  • the security element 50 of FIG. 6 contains, in addition to the elements already described in connection with FIGS. 2 to 5, a thin-film element 58 with a color-tilting effect, which is applied to the embossed and cured UV lacquer layer 22.
  • the thin-film element 58 comprises a reflection layer 52 formed by an opaque aluminum layer, a reflection layer 52 formed on the reflection layer. Dielectric SiO 2 spacer layer 54 and a partially transparent absorber layer 56 of chromium vaporized. As explained above, the color shift effect of such a thin-film element 58 is based on interferences of the light beams reflected by the sublayers 52, 54, 56.
  • the reflection layer 52 of the thin-film element 58 simultaneously forms the metallization of the microrelief structure.
  • the absorber layer 56 of the thin-film element has recesses 60, in the region of which the thin-film element 58 has no color-shift effect due to the absence of interference.
  • Subregions 34-1 and 34-2 of a semitransparent ink layer 34 are respectively applied in the recessed areas 60 of the absorber layer 56.
  • the ink layer areas 34-1 and 34-2 end in registration with the recesses 60 of the absorber layer.
  • the ink layer areas may slightly overlap the absorber, or the non-recessed absorber area may protrude slightly into the ink layer areas 34.
  • the thin-film element 58 and the ink layer regions 34-1 and 34-2 are now matched to one another such that they produce substantially the same color impression at certain viewing angles.
  • the color impression of the thin-film element 58 changes from magenta when viewed perpendicularly to green when obliquely viewed.
  • the semi-transparent ink layer 34 is selected such that it gives a magenta color impression in the ink layer area 34-1 and a green color impression in the ink layer area 34-2.
  • the thin film layer ment 58 changes the color impression of the ink layer areas 34-1 and 34-2 when tilting the security element 50 practically not.
  • the green color impression of the regions 66, in which a green color layer 34-2 is present in the recesses 60 clearly stands out.
  • the color impression of the thin-film element 58 changes from magenta to green as the tilt angle increases, while the color impression in the subregions 34-1 and 34-2 covered with the ink layer 34 remains unchanged.
  • those areas 62 in which the thin-film element 58 is present without applied ink layer and without recesses and those areas 66 in which the recesses 60 have a green color layer 34-2 mediate a very similar or even very similar same green color impression.
  • the magenta color impression of the regions 64 clearly stands out from this viewing direction.
  • the regions 66 which clearly protrude when viewed vertically occur visually in the background when the security element is tilted, while the regions 64, which are originally color-matched and thus inconspicuous, visually come to the fore when tilted.
  • the areas 64, 66 may in particular be patterns, characters or Encodings that visually appear or disappear as the security element tilts.
  • the ink layer areas may also be present in non-recessed areas of the absorber layer 56 of the thin-film element 58.
  • the color impression of such regions varies to some extent upon tilting of the security element, since the changing tilt color of the thin-film element then somewhat shines through the semitransparent ink layer.
  • the extent of the color change can be determined by the degree of transparency of the semitransparent ink layer. Especially with small structures and compared to the adjacent, strongly farbkippenden areas a slightly lower color consistency for the viewer is virtually imperceptible.
  • the mentioned recesses in the reflection layers can also be grid-like, preferably with a small areal proportion of 40% or less.
  • the recesses of the reflection layers are then practically not incident on reflected light, but only appear in transmitted light.

Abstract

The invention relates to a security element (12) for protecting objects of value, comprising a metallized microrelief structure (22, 24) with structural elements that have a size of less than 30 μm, a semi-transparent ink layer (34) which is disposed over the microrelief structure (22, 24) in first zones (30), and a transparent phase delaying layer (36) that is disposed over the microrelief structure (22, 24) in second zones (38) and forms a phase shifting layer for light in the visible wavelength range.

Description

Sicherheitselement und Verfahren zu seiner Herstellung Security element and method for its production
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Absicherung von Wertge- genständen, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitselements sowie ein Sicherheitspapier und einen Datenträger mit einem solchen Sicherheitselement.The invention relates to a security element for securing valuables, a method for producing such a security element and a security paper and a data carrier with such a security element.
Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertge- genstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit des Datenträgers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Derartige Sicherheitselemente können beispielsweise in Form eines in eine Banknote eingebetteten Sicherheitsfadens, einer Abdeckfolie für eine Banknote mit Loch, eines aufgebrachten Sicherheitsstreifens, eines selbsttragenden Transferelements oder auch in Form eines direkt auf ein Wertdokument aufgebrachten Merkmalsbereichs ausgebildet sein.Data carriers, such as valuables or identity documents, but also other objects of value, such as branded articles, are often provided with security elements for the purpose of security, which permit verification of the authenticity of the data carrier and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction. Such security elements can be designed, for example, in the form of a security thread embedded in a banknote, a covering film for a banknote with a hole, an applied security strip, a self-supporting transfer element or else in the form of a feature area applied directly to a value document.
Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitsele- mente, die betrachtungswinkelabhängige visuelle Effekte zeigen, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Die Sicherheitselemente werden dazu mit optisch variablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrachtungswinkel einen anderen Färb- oder Helligkeitseindruck und/ oder ein anderes graphisches Motiv zeigen.A special role in authenticity assurance is played by security elements that show viewing-angle-dependent visual effects, since they can not be reproduced even with state-of-the-art copiers. The security elements are equipped with optically variable elements that give the viewer a different image impression under different viewing angles and, for example, show a different color or brightness impression and / or another graphic motif depending on the viewing angle.
In diesem Zusammenhang ist bekannt, Sicherheitselemente mit mehrschichtigen Dünnschichtelementen einzusetzen, deren Farbeindruck sich für den Betrachter mit dem Betrachtungswinkel ändert und beim Kippen des Sicherheitsmerkmals beispielsweise von Grün nach Blau, von Blau nach Magenta oder von Magenta nach Grün wechselt. Das Auftreten derartiger Farbänderungen beim Verkippen eines Sicherheitselements wird im Folgenden als Farbkippeffekt bezeichnet.In this context, it is known to use security elements with multi-layered thin-film elements whose color impression changes with the viewing angle for the viewer and when tilting the security feature, for example, from green to blue, from blue to magenta or change from magenta to green. The occurrence of such color changes when tilting a security element is referred to below as a color shift effect.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art weiter zu verbessern und insbesondere ein Sicherheitselement mit einem attraktiven visuellen Erscheinungsbild und hoher Fälschungssicherheit zu schaffen.Based on this, the present invention seeks to further improve a security element of the type mentioned above and in particular to provide a security element with an attractive visual appearance and high security against counterfeiting.
Diese Aufgabe wird durch das Sicherheitselement mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitselements, ein Sicherheitspapier und ein Datenträger sind in den nebengeordneten Ansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the security element having the features of the main claim. A method for producing such a security element, a security paper and a data carrier are specified in the independent claims. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Gemäß der Erfindung enthält ein Sicherheitselement der eingangs genannten ArtAccording to the invention contains a security element of the type mentioned
eine metallisierte Mikroreliefstruktur mit Strukturelementen einer Abmessung unterhalb von 30 μm,a metallized microrelief structure with features of less than 30 μm,
eine semitransparente Farbschicht, die in ersten Bereichen über der Mikroreliefstruktur angeordnet ist, unda semi-transparent ink layer disposed in first regions over the microrelief structure, and
- eine transparente Phasenverzögerungsschicht, die in zweiten Bereichen über der Mikroreliefstruktur angeordnet ist, und die für Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich eine phasenschiebende Schicht bildet. Die Mikroreliefstruktur des Sicherheitselements kann insbesondere eine diffraktive Struktur darstellen, wie etwa ein Hologramm, ein holographisches Gitterbild oder eine hologrammähnliche Beugungsstruktur, oder auch eine achromatische Struktur, wie etwa eine Mattstruktur mit einem nicht- farbigen, typischerweise silbrig matten Erscheinungsbild, eine Mikrospiegel- anordnung, ein Blazegitter mit einem sägezahnartigen Furchenprofil oder eine Fresnellinsen- Anordnung. Die Abmessungen der Strukturelemente der diffraktiven Mikroreliefstrukturen liegen meist in der Größenordnung der Lichtwellenlänge, also in der Regel zwischen 300 nm und 1 μm. Manche Mikroreliefstrukturen weisen auch kleinere Strukturelemente auf, wie etwa Subwellenlängengitter oder Mottenaugenstrukturen, deren Strukturelemente auch kleiner als 100 nm sein können.a transparent phase retardation layer disposed in second regions over the microrelief structure and forming a phase shift layer for light from the visible wavelength range. The microrelief structure of the security element can in particular represent a diffractive structure, such as a hologram, a holographic grating image or a hologram-like diffraction structure, or else an achromatic structure, such as a matt structure with a non-colored, typically silvery matt appearance, a micromirror arrangement, a Blazegitter with a sawtooth groove profile or Fresnellinsen- arrangement. The dimensions of the structural elements of the diffractive microrelief structures are usually in the order of magnitude of the light wavelength, that is to say generally between 300 nm and 1 μm. Some microrelief structures also have smaller features, such as sub-wavelength gratings or moth-eye structures, whose features may also be less than 100 nm.
Die Strukturelemente achromatischer Mikroreliefstruktur sind teilweise auch größer als 1 μm, die Abmessungen von Mikrospiegeln oder Blazegitterlinien reichen etwa bis zu einer Höhe von etwa 15 μm und einer lateralen Ausdehnung von etwa 30 μm. Reliefstrukturen mit Strukturelementen einer Abmessung unterhalb von 30 μm und insbesondere Relief strukturen mit Strukturelementen in der Größenordnung der Lichtwellenlänge oder darunter wer- den im Rahmen dieser Beschreibung als Mikroreliefstrukturen bezeichnet.The structural elements of achromatic microrelief structure are sometimes also larger than 1 .mu.m, the dimensions of micromirrors or Blazegitterlinien extend approximately to a height of about 15 microns and a lateral extent of about 30 microns. Relief structures with structural elements of a dimension of less than 30 μm and in particular relief structures with structural elements of the order of magnitude of the light wavelength or below are referred to as microrelief structures in the context of this description.
Eine derartige Mikroreliefstruktur wird nun im Rahmen der Erfindung zunächst mit einer bereichsweise aufgebrachten semitransparenten Farbschicht kombiniert, um zusammen mit dieser ein offenes, also ohne Hilfsmittel er- kennbares Sicherheitsmerkmal zu bilden. Zusätzlich enthält das erfindungsgemäße Sicherheitselement ein verstecktes Sicherheitsmerkmal, das nur mit Hilfsmitteln erkennbar ist und das durch die in zweiten Bereichen angeordnete transparente Phasenverzögerungsschicht gebildet ist. Phasenverzögernde Schichten, die im Rahmen dieser Beschreibung teilweise auch pha- senschiebende Schichten genannt werden, sind optisch aktive Schichten, die auf die Phase einer transmittierten Lichtwelle wirken. Die Teilstrahlen einer einfallenden polarisierten Lichtwelle erhalten dabei aufgrund unterschiedlicher Brechzahlen einen Gangunterschied und somit eine Phasendifferenz. Beträgt die Phasendifferenz der beiden Teilstrahlen gerade eine halbe oder viertel Wellenlänge so erhält man sogenannte λ/2- oder λ/4-Schichten.In the context of the invention, such a microrelief structure is first combined with a semitransparent color layer applied in certain areas in order to form together with it an open security feature which can thus be recognized without auxiliary means. In addition, the security element according to the invention contains a hidden security feature which is recognizable only with auxiliary means and which is formed by the transparent phase delay layer arranged in second areas. Phase-retardant layers, which in the context of this description are sometimes also pha- senschiebende layers are called optically active layers, which act on the phase of a transmitted light wave. The partial beams of an incident polarized light wave receive a path difference and thus a phase difference due to different refractive indices. If the phase difference of the two partial beams is just one-half or one-quarter wavelength, so-called λ / 2 or λ / 4 layers are obtained.
Bevorzugt entspricht die Phasenverzögerung der Phasenverzögerungsschicht in der Erfindung einem Gangunterschied zwischen etwa λ/6 und etwa λ/2, besonderes bevorzugt zwischen etwa λ/4 und etwa λ/2. Der Gangunterschied wird dabei modulo λ, also im Bereich zwischen 0 und λ angegeben, da eine Schicht mit einem Gangunterschied beispielsweise von 5/4*λ oder 9/4*λ dieselbe Phasenverzögerung bewirkt wie eine λ/4-Schicht. Bevorzugt ist im Rahmen der Erfindung weiter, dass die phasenschiebende Schicht aus nematischem flüssigkristallinem Material gebildet ist und/ oder dass die Phasenverzögerungsschicht in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung vorliegt.Preferably, the phase delay of the phase retardation layer in the invention corresponds to a retardation between about λ / 6 and about λ / 2, more preferably between about λ / 4 and about λ / 2. The path difference is given modulo λ, ie in the range between 0 and λ, since a layer with a path difference of, for example, 5/4 * λ or 9/4 * λ causes the same phase delay as a λ / 4 layer. In the context of the invention, it is also preferable that the phase-shifting layer is formed from nematic liquid-crystalline material and / or that the phase-delay layer is in the form of patterns, characters or a coding.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die semi- transparente Farbschicht mehrere Teilbereiche mit unterschiedlichem Farbeindruck auf. Die verschiedenfarbigen Farbschichtbereiche können beispielsweise Landesfarben, Firmenfarben, auffällige bzw. charakteristische Farbkombinationen oder auch die Farben von Objekten darstellen, die durch die Form der Teilbereiche nachgebildet werden.In a particularly preferred development of the invention, the semi-transparent ink layer has a plurality of partial areas with a different color impression. The differently colored color layer areas can represent, for example, national colors, company colors, eye-catching or characteristic color combinations or else the colors of objects which are reproduced by the shape of the partial areas.
Die semitransparente Farbschicht bzw. deren verschiedenfarbige Teilbereiche liegen dabei mit Vorteil in Form von Zeichen, Mustern oder Codierungen vor. Darunter fallen auch Gestaltungen, bei denen die Farbschicht oder deren Teilbereiche Aussparungen in Form von Zeichen, Mustern oder Codierungen aufweist.The semitransparent color layer or its differently colored subareas are advantageously present in the form of characters, patterns or codes. This includes designs in which the color layer or whose sections have recesses in the form of characters, patterns or codes.
Bevorzugt weist die semitransparente Farbschicht im sichtbaren Spektralbe- reich eine Lichtdurchlässigkeit zwischen 30 % und 95 %, besonders bevorzugt zwischen 60 % und 95 % und ganz besonderes bevorzugt zwischen 80 % und 95 % auf.The semitransparent color layer preferably has a light transmittance in the visible spectral range between 30% and 95%, particularly preferably between 60% and 95% and very particularly preferably between 80% and 95%.
Die semitransparente Farbschicht kann auf verschiedene Weise aufgebracht werden, mit Vorteil ist sie aufgedruckt, beispielsweise im Siebdruck-, Tiefdruck-, Flexodruck- oder einem anderen geeigneten Druckverfahren. Die semitransparente Farbschicht kann direkt auf die Mikroreliefstruktur aufgedruckt sein, es können jedoch zwischen Farbschicht und Mikroreliefstruktur auch Zwischenschichten vorgesehen sein, wie beispielsweise die Schichten des weiter unten erwähnten Dünnschichtelements oder transparente Zwischenschichten, die beispielsweise als Schutzschicht oder Kleberschicht wirken. Auch zwischen Farbschicht und Phasenverzögerungsschicht können derartige transparente Zwischenschichten vorgesehen sein.The semi-transparent ink layer can be applied in various ways, advantageously it is printed, for example in screen printing, gravure printing, flexographic printing or another suitable printing process. The semitransparent ink layer may be printed directly onto the microrelief structure, but intermediate layers may also be provided between the ink layer and the microrelief structure, for example the layers of the thin-film element mentioned below or transparent intermediate layers which act, for example, as a protective layer or adhesive layer. It is also possible to provide such transparent intermediate layers between the color layer and the phase delay layer.
In besonders bevorzugten Gestaltungen ist die semitransparente Farbschicht so gewählt, dass sie den Polarisationszustand hindurchtretenden Lichts aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich im Wesentlichen erhält. Auf diese Weise können die von der Phasenverzögerungsschicht gebildeten Muster, Zeichen oder Codierungen sowohl in den von der Farbschicht überdeckten Be- reichen als auch den nicht überdeckten Bereichen gleichermaßen sichtbar gemacht werden, wie weiter unten genauer erläutert.In particularly preferred embodiments, the semi-transparent ink layer is selected such that it substantially preserves the polarization state of transmitted light from the visible wavelength range. In this way, the patterns, characters or codes formed by the phase retardation layer can be made equally visible both in the areas covered by the color layer and in the areas not covered, as explained in more detail below.
Die Metallisierung der Mikroreliefstruktur ist vorzugsweise durch eine opake oder durch eine semitransparente Metallschicht, insbesondere aus Alu- minium, gebildet. Als Metallisierung kann auch eine zumindest bereichsweise magnetische Schicht verwendet werden, so dass ein weiteres Echtheitsmerkmal integriert werden kann, ohne eine zusätzliche Schicht im Schichtaufbau zu erfordern.The metallization of the microrelief structure is preferably provided by an opaque or by a semitransparent metal layer, in particular aluminum. minium, formed. As a metallization also an at least partially magnetic layer can be used, so that a further authenticity feature can be integrated without requiring an additional layer in the layer structure.
Die Metallisierung der Mikroreliefstruktur kann vorteilhaft Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen aufweisen, die transparente oder semitransparente Bereiche in dem Sicherheitselement bilden. In den transparenten oder semitransparenten Aussparungsbereichen bietet sich dem Betrachter ein auffälliger Kontrast zu den umgebenden Färb- und Reliefstruktureffekten. Insbesondere können die Muster, Zeichen oder Codierungen im Durchlicht hell aufleuchten, wenn das Sicherheitselement auf einen transparenten oder transluzenten Träger aufgebracht ist. Die Aussparungen in der Metallisierung können auch rasterartig, vorzugsweise mit ei- nem geringen Flächenanteil von 40 % oder weniger, angelegt sein, so dass sie im Auflicht praktisch nicht auffallen und nur im Durchlicht in Erscheinung treten.The metallization of the microrelief structure may advantageously have recesses in the form of patterns, characters or codes which form transparent or semitransparent regions in the security element. In the transparent or semi-transparent recess areas, the observer has a striking contrast to the surrounding color and relief structure effects. In particular, the patterns, characters or codes in transmitted light can light up brightly when the security element is applied to a transparent or translucent support. The recesses in the metallization can also be grid-like, preferably with a small areal proportion of 40% or less, so that they are practically inconspicuous in reflected light and only appear in transmitted light.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Sicherheits- element zusätzlich ein Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt auf, über dem die semitransparente Farbschicht angeordnet ist, wobei der Farbeindruck des Dünnschichtelements und der Farbeindruck zumindest eines Teilbereichs der semitransparenten Farbschicht bei Betrachtung unter vorbestimmten Betrachtungsbedingungen aneinander angepasst sind.In an advantageous development of the invention, the security element additionally has a thin-film element with a color-shift effect, over which the semi-transparent ink layer is arranged, the color impression of the thin-film element and the color impression of at least one subregion of the semi-transparent ink layer being adapted to one another when viewed under predetermined viewing conditions.
Das Dünnschichtelement weist in einer vorteilhaften Erfindungsvariante eine durch die Metallisierung der Mikroreliefstruktur gebildete Reflexionsschicht, eine Absorberschicht und eine zwischen der Reflexionsschicht und der Absorberschicht angeordnete dielektrische Abstandsschicht auf. Der Farbkippeffekt beruht bei solchen Dünnschichtelementen auf betrachtungswinkelabhängigen Interferenzeffekten durch Interferenz der an den verschiedenen Teilschichten des Elements reflektierten Lichtstrahlen. Der Wegunterschied des an den verschiedenen Schichten reflektierten Lichts hängt einerseits von der optischen Dicke der dielektrischen Abstandsschicht ab, die den Abstand zwischen Absorberschicht und Reflexionsschicht festlegt, und variiert andererseits mit dem jeweiligen Betrachtungswinkel.In an advantageous variant of the invention, the thin-film element has a reflection layer formed by the metallization of the microrelief structure, an absorber layer and a dielectric spacer layer arranged between the reflection layer and the absorber layer. Of the The color shift effect in such thin-film elements is based on viewing angle-dependent interference effects due to interference of the light beams reflected at the different sub-layers of the element. The path difference of the light reflected at the different layers depends on the one hand on the optical thickness of the dielectric spacer layer, which determines the distance between the absorber layer and the reflection layer, and on the other hand varies with the respective viewing angle.
Da der Wegunterschied in der Größenordnung der Wellenlänge des sichtba- ren Lichts liegt, ergibt sich aufgrund von Auslöschung und Verstärkung bestimmter Wellenlängen ein winkelabhängiger Farbeindruck für den Betrachter. Durch eine geeignete Wahl von Material und Dicke der dielektrischen Abstandsschicht können eine Vielzahl unterschiedlicher Farbkippeffekte gestaltet werden, beispielsweise Kippeffekte, bei denen sich der Farbeindruck mit dem Betrachtungswinkel von Grün nach Blau, von Blau nach Magenta oder von Magenta nach Grün ändert.Since the path difference is on the order of the wavelength of the visible light, an angle-dependent color impression results for the observer due to the extinction and amplification of specific wavelengths. By a suitable choice of material and thickness of the dielectric spacer layer, a multiplicity of different color-shift effects can be designed, for example tilting effects in which the color impression changes with the viewing angle from green to blue, from blue to magenta or from magenta to green.
Einzelheiten zum Aufbau derartiger Dünnschichtelemente und zu den für die Reflexionsschicht, die dielektrische Abstandsschicht und die Absorber- schicht einsetzbaren Materialien und Schichtdicken können der Druckschrift WO 01/03945 entnommen werden, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.Details of the structure of such thin-film elements and the materials and layer thicknesses that can be used for the reflection layer, the dielectric spacer layer and the absorber layer can be found in the publication WO 01/03945, the disclosure of which is incorporated in the present application.
In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält das Dünnschichtelement eine Absorberschicht mit Aussparungen, in deren Bereich kein Farbkippeffekt erkennbar ist, wobei die semitransparente Farbschicht im Bereich der Aussparungen der Absorberschicht über dem Dünnschichtelement angeordnet ist. Durch diese Maßnahmen entstehen verschiedene Farbbereiche, die sich beim Kippen des Sicherheitselements unterschiedlich verhalten: In den nicht von der semitransparenten Farbschicht überdeckten, farbkippenden Bereichen verändert sich der Farbeindruck der Mikroreliefstruktur für den Betrachter beim Kippen des Sicherheitselements, während die ausgesparten und überdeckten Bereiche beim Kippen farbkonstant bleiben. Eine derartige Kombination farbkonstanter und farbvariabler Reliefstruktur-Bereiche wirkt optisch attraktiv und ist für den Benutzer selbsterklärend, da die farbkonstanten Bereiche gleichzeitig einen visuell ruhenden Pol und einen Vergleichs- punkt für die farbvariablen Bereiche bei der Echtheitsprüfung bilden.In a preferred embodiment, the thin-film element contains an absorber layer with recesses, in the region of which no color-shift effect can be recognized, the semitransparent ink layer being arranged above the thin-film element in the region of the recesses of the absorber layer. By these measures, different color areas that behave differently when tilting the security element: In the not overturned by the semitransparent ink layer, color-shifting areas, the color impression of the microrelief structure for the viewer changes when tilting the security element, while the recessed and covered areas color-constant when tilting stay. Such a combination of color-constant and color-variable relief structure areas is optically attractive and self-explanatory for the user, since the color-constant areas simultaneously form a visually quiescent pole and a comparison point for the color-variable areas in the authenticity check.
Werden verschiedenfarbige Farbschichtbereiche eingesetzt, so können durch die Farbänderung beim Kippen und die damit verbundene Änderung der visuellen Zuordnung verschiedene Designelemente des Sicherheitselements beim Kippen hervortreten und/ oder verschwinden, wie weiter unten genauer erläutert.If differently colored ink layer areas are used, various design elements of the security element can emerge and / or disappear during tilting due to the color change during tilting and the associated change in the visual assignment, as explained in greater detail below.
Bevorzugt ist das Sicherheitselement ein Sicherheitsfaden, ein Sicherheitsband, ein Sicherheitsstreifen, ein Patch oder ein Etikett zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen.Preferably, the security element is a security thread, a security tape, a security strip, a patch or a label for application to a security paper, document of value or the like.
Es versteht sich, dass das Sicherheitselement auch weitere Schichten, wie etwa Schutzschichten oder zusätzliche Effektschichten mit anderen Sicherheitsmerkmalen, aufweisen kann.It is understood that the security element can also have further layers, such as protective layers or additional effect layers with other security features.
Die Erfindung enthält auch ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements der beschriebenen Art, bei dem auf ein Substrat eine Prägelackschicht aufgebracht, und in Form einer gewünschten Mikroreliefstruktur mit Strukturelementen einer Abmessung unterhalb von 30 μm geprägt und metallisiert wird,The invention also includes a method for producing a security element of the type described, in which an embossing lacquer layer is applied to a substrate, and embossed and metallised in the form of a desired microrelief structure with structural elements having a dimension of less than 30 μm,
- über der metallisierten Mikroreliefstruktur in ersten Bereichen eine semitransparente Farbschicht angeordnet wird, unda semitransparent ink layer is arranged over the metallized microrelief structure in first regions, and
in zweiten Bereichen über der Mikroreliefstruktur eine transparente Phasenverzögerungsschicht angeordnet wird, die für Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich eine phasenschiebende Schicht bildet.A transparent phase retardation layer is formed in the second regions above the microrelief structure, forming a phase-shifting layer for light in the visible wavelength range.
Die semitransparente Farbschicht wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Vorteil aufgedruckt, insbesondere im Siebdruck-, Tiefdruck-, oder Flexodruckverfahren. Auch die Phasenverzögerungsschicht kann mit Vorteil über die Mikroreliefstruktur und gegebenenfalls die zuvor aufgebrachte Farbschicht oder weitere Zwischenschichten gedruckt werden. Alternativ kann die Phasenverzögerungsschicht auf eine separate Trägerfolie aufgebracht und auf die Mikroreliefstruktur mit der aufgebrachten Farbschicht transferiert werden.The semitransparent ink layer is advantageously printed in the process according to the invention, in particular in screen printing, gravure printing or flexographic printing processes. The phase delay layer can also be printed with advantage over the microrelief structure and optionally the previously applied ink layer or further intermediate layers. Alternatively, the phase delay layer can be applied to a separate carrier foil and transferred to the microrelief structure with the applied color layer.
Die Erfindung umf asst ferner ein Sicherheitspapier mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art sowie einen Datenträger, der mit einem solchen Sicherheitselement ausgestattet ist. Bei dem Datenträger kann es sich insbesondere um eine Banknote, ein Wertdokument, einen Pass, eine Ur- künde oder eine Ausweiskarte handeln. Die beschriebenen Sicherheitselemente, Sicherheitspapiere oder Datenträger können insbesondere zur Absicherung von Gegenständen beliebiger Art eingesetzt werden. Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.The invention further comprises a security paper with a security element of the type described and a data carrier which is equipped with such a security element. In particular, the data carrier can be a banknote, a value document, a passport, a card or an identification card. The security elements described, security papers or data carriers can be used in particular for securing objects of any kind. Further exemplary embodiments and advantages of the invention are explained below with reference to the figures, in the representation of which a representation in terms of scale and proportions has been dispensed with in order to increase the clarity.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem eingebetteten Sicherheitsfaden und einem aufgeklebten Transferele- ment,1 is a schematic representation of a banknote with an embedded security thread and a glued transfer element,
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Sicherheitselement nach einem2 shows a cross section through a security element according to a
Ausführungsbeispiel der Erfindung,Embodiment of the invention,
Fig. 3 schematisch den visuellen Eindruck eines erfindungsgemäßenFig. 3 shows schematically the visual impression of an inventive
Sicherheitsfadens (a) bei Betrachtung ohne Hilfsmittel und (b) bei Betrachtung mit einem aufgelegten Zirkularpolarisator,Security thread (a) when viewed without aids and (b) when viewed with an applied circular polarizer,
Fig. 4 ein Sicherheitselement nach einem anderen Ausführungsbei- spiel der Erfindung, bei dem die Phasenverzögerungsschicht unterhalb der semitransparenten Farbschicht angeordnet ist,4 shows a security element according to another embodiment of the invention, in which the phase delay layer is arranged below the semitransparent color layer,
Fig. 5 ein Sicherheitselement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Phasenverzögerungsschicht und die semitransparente Farbschicht auf eine gemeinsame5 shows a security element according to a further exemplary embodiment of the invention, in which the phase retardation layer and the semitransparent color layer are based on a common
Schicht aufgebracht sind, und Fig. 6 ein Farbkipp-Hologramm nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die beschriebenen Effekte mit einem f arbkippenden Dünnschichtelement kombiniert sind.Layer are applied, and 6 shows a color-shift hologram according to a further exemplary embodiment of the invention, in which the described effects are combined with a surface-tilting thin-film element.
Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten erläutert. Fig. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10, die mit zwei Sicherheitselementen 12 und 16 nach Ausführungsbeispielen der Erfindung versehen ist. Das erste Sicherheitselement stellt dabei einen Sicherheitsfaden 12 dar, der an bestimmten Fensterbereichen 14 an der Ober- fläche der Banknote 10 hervortritt, während er in den dazwischen liegenden Bereichen im Inneren der Banknote 10 eingebettet ist. Das zweite Sicherheitselement 16 ist durch ein aufgeklebtes Transferelement beliebiger Form gebildet. In anderen Ausgestaltungen kann das Sicherheitselement 16 auch in Form einer Abdeckfolie ausgebildet sein, die in oder über einem Fenster- bereich oder einer durchgehenden Öffnung der Banknote angeordnet ist.The invention will now be explained using the example of security elements for banknotes. Fig. 1 shows a schematic representation of a banknote 10, which is provided with two security elements 12 and 16 according to embodiments of the invention. In this case, the first security element represents a security thread 12 which protrudes at certain window areas 14 on the surface of the banknote 10, while it is embedded in the intervening areas inside the banknote 10. The second security element 16 is formed by a glued transfer element of any shape. In other embodiments, the security element 16 can also be designed in the form of a cover film, which is arranged in or above a window area or a continuous opening of the banknote.
Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Sicherheitsfadens 12 wird nun mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 näher erläutert, wobei Fig. 2 einen Querschnitt durch den Sicherheitsfaden darstellt und Fig. 3 in (a) bzw. (b) sche- matisch den visuellen Eindruck des Sicherheitsfadens bei Betrachtung ohne Hilfsmittel bzw. bei Betrachtung mit einem aufgelegten Zirkularpolarisator zeigt.The construction of a security thread 12 according to the invention will now be explained in more detail with reference to FIGS. 2 and 3, where FIG. 2 shows a cross section through the security thread and FIG. 3 shows in (a) or (b) the visual impression of the security thread when viewing without aids or when viewing with an applied circular polarizer shows.
Mit Bezug auf Fig. 2 enthält der Sicherheitsfaden 12 eine Trägerfolie 20 und eine auf die Trägerfolie 20 aufgebrachte, geprägte und gehärtete UV-Lackschicht 22. Die Prägestrukturen der Lackschicht 22 bilden eine diffraktive Mikroreliefstruktur in Gestalt eines Hologramms. In anderen Gestaltungen können die Prägestrukturen auch ein holographisches Gitterbild, eine hologrammähnliche Beugungsstruktur oder auch eine achromatische Mikro- struktur mit einem nichtfarbigen, beispielsweise silbrig matten Erscheinungsbild darstellen.With reference to FIG. 2, the security thread 12 comprises a carrier foil 20 and an embossed and cured UV lacquer layer 22 applied to the carrier foil 20. The embossed structures of the lacquer layer 22 form a diffractive microrelief structure in the form of a hologram. In other configurations, the embossing structures may also have a holographic grating image, a hologram-like diffraction structure or else an achromatic microstructure. structure with a non-colored, for example, silvery matt appearance.
Für die Beeinflussung des einfallenden Lichts liegen die Abmessungen der Strukturelemente der diffraktiven Mikroreliefstrukturen in der Größenordnung der Lichtwellenlänge, weisen also typischerweise Abmessungen zwischen etwa 300 nm und etwa 1 μm auf. Wie oben bereits erläutert, können erfindungsgemäße Mikroreliefstrukturen auch kleinere Strukturelemente mit Abmessungen bis herab zu 100 nm oder weniger aufweisen. Insbesonde- re die Strukturelemente achromatischer Mikroreliefstrukturen können auch größer als 1 μm sein. So weisen achromatisch reflektierende Mikrospiegel oder Blazegitterlinien typischerweise eine Höhe von etwa 10 μm und eine laterale Ausdehnung von etwa 20 μm auf.For influencing the incident light, the dimensions of the structural elements of the diffractive microrelief structures are of the order of magnitude of the wavelength of light, that is to say typically have dimensions of between approximately 300 nm and approximately 1 μm. As already explained above, microrelief structures according to the invention can also have smaller structural elements with dimensions down to 100 nm or less. In particular, the structural elements of achromatic microrelief structures can also be larger than 1 μm. For example, achromatically reflecting micromirrors or blazed grating lines typically have a height of approximately 10 μm and a lateral extent of approximately 20 μm.
Auf die Reliefstruktur der Lackschicht 22 ist als Reflexionsschicht 24 eine opake Aluminiumschicht aufgebracht. In bevorzugten Ausgestaltungen weist die Reflexionsschicht 24 Aussparungen 26 in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen auf, die transparente oder transluzente Bereiche in dem Sicherheitsfaden bilden.On the relief structure of the lacquer layer 22, an opaque aluminum layer is applied as a reflection layer 24. In preferred embodiments, the reflective layer 24 has recesses 26 in the form of patterns, characters, or codings that form transparent or translucent areas in the security thread.
Auf die metallisierte Mikroreliefstruktur ist in ersten Bereichen 30 eine semitransparente Farbschicht 34 aufgedruckt, die mehrere Teilbereiche 34-1, 34-2, 34-3 mit unterschiedlichem Farbeindruck aufweist. Bei der Verwendung des Sicherheitsfadens 12 in Banknoten können die Farben der Teilbereiche 34-1 bis 34-3 beispielsweise die Landesfarben des ausgebenden Staates darstellen. Bei anderen Einsatzgebieten kommen auch Firmenfarben, auffällige oder charakteristische Farbkombinationen oder, insbesondere bei der Anordnung der Teilbereiche in Form eines Musters, die Farben eines von dem Muster dargestellten Objekts infrage. In den Bereichen 32 außerhalb der ersten Bereiche 30 liegt die Mikroreliefstruktur ohne aufgedruckte Farbschicht vor.On the metallized microrelief structure, a semi-transparent ink layer 34 is printed in first regions 30, which has a plurality of partial regions 34-1, 34-2, 34-3 with different color impressions. For example, when using the security thread 12 in banknotes, the colors of the subareas 34-1 to 34-3 may represent the country colors of the issuing state. In other applications also corporate colors, eye-catching or characteristic color combinations or, in particular in the arrangement of the subregions in the form of a pattern, the colors of one of the pattern come questioned object. In the regions 32 outside the first regions 30, the microrelief structure without printed ink layer is present.
Der Farbeindruck des Sicherheitsfadens 12 in Aufsicht ist in Fig. 3(a) schema- tisch gezeigt, wobei das von der Mikroreliefstruktur erzeugte holographische Bild der Übersichtlichkeit halber selbst nicht dargestellt ist. Die sich periodisch wiederholenden, von der Farbschicht 34 überdeckten Bereiche 30 zeigen im Ausführungsbeispiel eine mehrfarbige Flaggendarstellung, die aus den drei verschiedenfarbigen Farbschicht-Teilbereichen 34-1, 34-2, 34-3 zu- sammengesetzt ist. Zwischen den Farbschicht-Bereichen 30 erscheint der Sicherheitsfaden 12 mit dem metallischen Glanz der Reflexionsschicht 24. In den Bereichen der Aussparungen 26 ist der Sicherheitsfaden durchscheinend, so dass sich dort zusätzlich im Durchlicht eine auffällige Kontrastwirkung ergibt.The color impression of the security thread 12 in plan view is shown schematically in FIG. 3 (a), wherein the holographic image produced by the microrelief structure is not shown for the sake of clarity. In the exemplary embodiment, the periodically repeating regions 30 covered by the color layer 34 show a multicolored flag representation which is composed of the three differently colored color layer subregions 34 - 1, 34 - 2, 34 - 3. Between the ink layer areas 30, the security thread 12 appears with the metallic luster of the reflection layer 24. In the areas of the recesses 26, the security thread is translucent, so that there is additionally a noticeable contrast effect in the transmitted light.
Neben dem durch die Mikroreliefstruktur und die Farbschicht 34 gebildeten offenen Sicherheitsmerkmal enthält der Sicherheitsfaden 12 auch ein verstecktes Sicherheitsmerkmal, das durch eine transparente Phasenverzögerungsschicht 36 gebildet ist, die in Form eines Musters in zweiten Bereichen 38 über der Mikroreliefstruktur angeordnet ist.In addition to the open security feature formed by the microrelief structure and the color layer 34, the security thread 12 also includes a hidden security feature formed by a transparent phase retardation layer 36 that is patterned in second regions 38 over the microrelief structure.
Die Phasenverzögerungsschicht 36 besteht aus einem doppelbrechenden Material, beispielsweise aus nematischem flüssigkristallinem Material. Die Schichtdicke der Phasenverzögerungsschicht 36 ist typischerweise so ge- wählt, dass ihre Phasenverzögerung einem Gangunterschied zwischen etwa λ/6 und etwa λ/2, vorzugsweise etwa λ/4 entspricht, wobei λ eine Wellenlänge aus dem sichtbaren Spektralbereich darstellt. Bei Betrachtung des Sicherheitsfadens 12 mit gewöhnlichem unpolarisiertem Licht und ohne Hilfsmittel sind die zweiten Bereiche 38 mit der Phasenverzögerungsschicht 36 praktisch nicht zu erkennen, da die Phasenverzögerung der Schicht 36 auf alle Polarisationsrichtungen des einfallenden Lichts glei- chermaßen wirkt und ihre Lichtabsorption vernachlässigbar gering ist.The phase retardation layer 36 is made of a birefringent material, for example of nematic liquid crystalline material. The layer thickness of the phase retardation layer 36 is typically selected such that its phase delay corresponds to a retardation between about λ / 6 and about λ / 2, preferably about λ / 4, where λ represents a wavelength in the visible spectral range. Looking at the security thread 12 with ordinary unpolarized light and no tools, the second regions 38 with the phase retardation layer 36 are virtually undetectable because the phase retardation of the layer 36 acts equally on all directions of polarization of the incident light and its light absorption is negligibly small.
Wird der Sicherheitsfaden 12 dagegen mit einem aufgelegten Zirkularpolarisator 40 betrachtet, wie in Fig. 3(b) gezeigt, so treten starke Kontrastunterschiede zwischen den Bereichen 38, 39 mit und ohne Phasenverzögerungs- schicht 36 hervor. Das Vorhandensein und die Form des von den Bereichen 38 gebildeten Musters kann so zur zusätzlichen Echtheitsprüfung, beispielsweise am Point of SaIe oder in Banken, eingesetzt werden.On the other hand, if the security thread 12 is viewed with an applied circular polarizer 40, as shown in FIG. 3 (b), strong differences in contrast occur between the areas 38, 39 with and without the phase delay layer 36. The presence and shape of the pattern formed by the regions 38 can thus be used for additional authenticity testing, for example at the point of sale or in banks.
Die Funktionsweise des versteckten Sicherheitsmerkmals wird nun am Bei- spiel einer λ/4-Phasenverzögerungsschicht 36 und eines aufgelegten Zirkularpolarisators 40, der nur rechtszirkular polarisiertes Licht transmittiert, näher erläutert. Bei diesen Bedingungen wird von einfallendem unpolarisiertem Licht nur der rechtszirkular polarisierte Anteil von dem Zirkularpolarisator 40 durchgelassen. In den Teilbereichen 39 des Sicherheitsfadens ohne Phasenverzögerungsschicht 36 wird das rechtszirkular polarisierte Licht von der metallischen Reflektorschicht 24 des Dünnschichtelementes 22 mit umgekehrter Polarisationsrichtung, also als linkszirkular polarisiertes Licht, reflektiert. Das reflektierte linkszirkular polarisierte Licht wird vom Zirkularpolarisator 40 gesperrt, so dass die Teilbereiche 39 für den Betrachter dunkel erscheinen.The operation of the hidden security feature will now be described in greater detail by the example of a λ / 4 phase retardation layer 36 and an applied circular polarizer 40, which transmits only right circularly polarized light. Under these conditions, only the right circularly polarized portion of the circular polarizer 40 is transmitted by incident unpolarized light. In the sub-regions 39 of the security thread without phase delay layer 36, the right circularly polarized light from the metallic reflector layer 24 of the thin-film element 22 with the reverse polarization direction, ie as a left-circular polarized light reflected. The reflected left circularly polarized light is blocked by the circular polarizer 40, so that the partial areas 39 appear dark to the viewer.
In den Teilbereichen 38 mit Phasenverzögerungsschicht wird das rechtszirkular polarisierte Licht dagegen durch die Phasenverzögerungsschicht 36 vor der Reflexion an der Reflektorschicht 24 in linear polarisiertes Licht ge- wandelt. Das unverändert linear polarisierte, reflektierte Licht durchläuft die Phasenverzögerungsschicht 36 erneut und wird dabei in rechtszirkular polarisiertes Licht gewandelt, das den Zirkularpolarisator 40 bei den gewählten Voraussetzungen ohne Weiteres passieren kann. In den Teilbereichen 38 er- scheint das Muster 30, 32 des offenen Sicherheitsmerkmals für den Betrachter daher im Wesentlichen unverändert hell.On the other hand, in the phase-retardation-layer subareas 38 the right-hand circularly polarized light is converted into linearly polarized light by the phase retardation layer 36 prior to reflection at the reflector layer 24. converts. The unchanged linearly polarized, reflected light passes through the phase retardation layer 36 again and is thereby converted into right-circularly polarized light, which can pass through the circular polarizer 40 in the selected conditions without further notice. In the subareas 38, the pattern 30, 32 of the open security feature therefore appears to be essentially unchanged to the viewer.
Beim Auflegen eines geeignet orientierten Linearpolarisators anstelle eines Zirkularpolarisators ergeben sich die umgekehrten Kontrastverhältnisse, wie sich einer analogen Betrachtung der Polarisation des einfallenden und reflektierten Lichts ergibt.Applying a suitably oriented linear polarizer instead of a circular polarizer results in the inverse contrast ratios, as shown by analogy with the polarization of the incident and reflected light.
Von besonderer Bedeutung für die Kombinierbarkeit der beiden Sicherheitsmerkmale ist die Tatsache, dass die semitransparente Farbschicht 34 den Po- larisationszustand des durchtretenden Lichts weitgehend erhält. Dadurch ist sichergestellt, dass das von der Phasenverzögerungsschicht 36 gebildete Muster in den überdeckten und nicht überdeckten Bereichen 30, 32 gleichermaßen sichtbar gemacht werden kann.Of particular importance for the combinability of the two security features is the fact that the semi-transparent ink layer 34 largely preserves the polarization state of the transmitted light. This ensures that the pattern formed by the phase retardation layer 36 can be made equally visible in the covered and uncovered areas 30, 32.
Für die Herstellung des Sicherheitsfadens 12 der Fig. 2 können beispielsweise die Mikroreliefstruktur und die semitransparente Farbschicht 34 auf eine erste Trägerfolie aufgebracht werden und die Phasenverzögerungsschicht 36 in Form des gewünschten Musters auf eine zweite Trägerfolie aufgebracht werden. Die zweite Trägerfolie wird dann zusammen mit der Phasenverzö- gerungsschicht 36 mittels Kaschierkleber 42 auf die Mikroreliefstruktur mit der semitransparenten Farbschicht 34 transferiert und die zweite Trägerfolie anschließend abgezogen. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt. Anders als bei der Gestaltung der Fig. 2 liegt die Phasenverzögerungsschicht 36 bei diesem Ausführungsbeispiel unterhalb der semitransparenten Farbschicht 34. Die mit Bezugszeichen 44 bezeichnete Schicht stellt eine transpa- rente Schicht, beispielsweise eine Kleberschicht, eine Schutzlackschicht, einen Primer oder dergleichen, dar. Daneben ist auch die semitransparente Farbschicht 34 mit einer Schutzlackschicht 46 bedeckt. Da die semitransparente Farbschicht 34 den Polarisationszustand des hindurchtretenden Lichts weitgehend erhält, entspricht die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels der Fig. 4 der bereits bei Fig. 2 beschriebenen Wirkungsweise. Selbstverständlich können transparente Zwischenschichten, wie die Schichten 44 oder 46, auch bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 vorgesehen sein.For the production of the security thread 12 of FIG. 2, for example, the microrelief structure and the semitransparent ink layer 34 can be applied to a first carrier film and the phase retardation layer 36 can be applied in the form of the desired pattern to a second carrier film. The second carrier film is then transferred together with the phase delay layer 36 by means of laminating adhesive 42 onto the microrelief structure with the semitransparent ink layer 34 and the second carrier film is then stripped off. Another embodiment of the invention is shown in FIG. Unlike in the design of FIG. 2, the phase retardation layer 36 in this exemplary embodiment lies below the semitransparent ink layer 34. The layer denoted by reference numeral 44 represents a transparent layer, for example an adhesive layer, a protective lacquer layer, a primer or the like The semi-transparent ink layer 34 is also covered with a protective lacquer layer 46. Since the semi-transparent ink layer 34 largely preserves the polarization state of the light passing through, the mode of operation of the embodiment of FIG. 4 corresponds to the mode of operation already described in FIG. 2. Of course, transparent intermediate layers, such as layers 44 or 46, may also be provided in the embodiment of FIG. 2.
Bei der in Fig. 5 gezeigten alternativen Gestaltung wird auf die Mikrorelief- struktur zunächst eine transparente Lackschicht 48 aufgebracht und auf dieser werden dann die Phasenverzögerungsschicht 36 und die semitransparente Farbschicht 34 aufgedruckt. Die relative Anordnung der Farbschichtbereiche 34-1 bis 34-3 und der Bereiche 38 mit der Phasenverzögerungsschicht 36 auf der Lackschicht 48 sind dabei beliebig.In the alternative embodiment shown in FIG. 5, a transparent lacquer layer 48 is first applied to the microrelief structure, and the phase delay layer 36 and the semitransparent ink layer 34 are then printed thereon. The relative arrangement of the color layer regions 34-1 to 34-3 and the regions 38 with the phase delay layer 36 on the lacquer layer 48 are arbitrary.
Fig. 6 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Farbkipp- Hologramm, bei dem die vorstehend beschriebenen Effekte mit einem optisch variablen Dünnschichtelement kombiniert sind. Das Sicherheitselement 50 der Fig. 6 enthält neben den bereits in Zusammenhang mit den Figuren 2 bis 5 beschriebenen Elementen ein Dünnschichtelement 58 mit Farbkippef- fekt, das auf die geprägte und gehärtete UV-Lackschicht 22 aufgebracht ist.Fig. 6 shows, as a further embodiment of the invention, a color-shift hologram in which the effects described above are combined with an optically variable thin-film element. The security element 50 of FIG. 6 contains, in addition to the elements already described in connection with FIGS. 2 to 5, a thin-film element 58 with a color-tilting effect, which is applied to the embossed and cured UV lacquer layer 22.
Das Dünnschichtelement 58 umfasst eine durch eine opake Aluminiumschicht gebildete Reflexionsschicht 52, eine auf die Reflexionsschicht aufge- dampfte dielektrische SiO2- Abstandsschicht 54 und eine teiltransparente Absorberschicht 56 aus Chrom. Wie weiter oben erläutert, beruht der Farbkipp- effekt eines solchen Dünnschichtelements 58 auf Interferenzen der von den Teilschichten 52, 54, 56 reflektierten Lichtstrahlen. Die Reflexionsschicht 52 des Dünnschichtelements 58 bildet dabei gleichzeitig die Metallisierung der Mikroreliefstruktur.The thin-film element 58 comprises a reflection layer 52 formed by an opaque aluminum layer, a reflection layer 52 formed on the reflection layer. Dielectric SiO 2 spacer layer 54 and a partially transparent absorber layer 56 of chromium vaporized. As explained above, the color shift effect of such a thin-film element 58 is based on interferences of the light beams reflected by the sublayers 52, 54, 56. The reflection layer 52 of the thin-film element 58 simultaneously forms the metallization of the microrelief structure.
Die Absorberschicht 56 des Dünnschichtelements weist im Ausführungsbeispiel Aussparungen 60 auf, in deren Bereich das Dünnschichtelement 58 we- gen des Fehlens von Interferenzen keinen Farbkippeffekt aufweist. In den ausgesparten Bereichen 60 der Absorberschicht 56 sind jeweils Teilbereiche 34-1 bzw. 34-2 einer semitransparenten Farbschicht 34 aufgebracht. In der idealisierten Darstellung der Fig. 6 enden die Farbschichtbereiche 34-1 und 34-2 passergenau mit den Aussparungen 60 der Absorberschicht. In der Pra- xis können die Farbschichtbereiche selbstverständlich den Absorber etwas überlappen oder der nicht ausgesparte Absorberbereich kann etwas in die Farbschichtbereiche 34 hineinragen.In the exemplary embodiment, the absorber layer 56 of the thin-film element has recesses 60, in the region of which the thin-film element 58 has no color-shift effect due to the absence of interference. Subregions 34-1 and 34-2 of a semitransparent ink layer 34 are respectively applied in the recessed areas 60 of the absorber layer 56. In the idealized illustration of FIG. 6, the ink layer areas 34-1 and 34-2 end in registration with the recesses 60 of the absorber layer. Of course, in practice, the ink layer areas may slightly overlap the absorber, or the non-recessed absorber area may protrude slightly into the ink layer areas 34.
Das Dünnschichtelement 58 und die Farbschichtbereiche 34-1 bzw. 34-2 sind nun so aufeinander abgestimmt, dass sie bei bestimmten Betrachtungswinkeln jeweils im Wesentlichen denselben Farbeindruck hervorrufen.The thin-film element 58 and the ink layer regions 34-1 and 34-2 are now matched to one another such that they produce substantially the same color impression at certain viewing angles.
Beispielsweise ändert sich der Farbeindruck des Dünnschichtelements 58 beim Kippen des Sicherheitselements 50 von Magenta bei senkrechter Be- trachtung zu Grün bei schräger Betrachtung. Darauf abgestimmt, wird die semitransparente Farbschicht 34 so gewählt, dass sie im Farbschichtbereich 34-1 einen magentafarbenen Farbeindruck vermittelt und im Farbschichtbereich 34-2 einen grünen Farbeindruck. Anders als bei dem Dünnschichtele- ment 58 ändert sich der Farbeindruck der Farbschichtbereiche 34-1 und 34-2 beim Kippen des Sicherheitselements 50 praktisch nicht.For example, when the security element 50 is tilted, the color impression of the thin-film element 58 changes from magenta when viewed perpendicularly to green when obliquely viewed. Coordinated therewith, the semi-transparent ink layer 34 is selected such that it gives a magenta color impression in the ink layer area 34-1 and a green color impression in the ink layer area 34-2. Unlike the thin film layer ment 58 changes the color impression of the ink layer areas 34-1 and 34-2 when tilting the security element 50 practically not.
Bei der genannten Auslegung des Sicherheitselements 50 vermitteln bei senkrechter Betrachtung diejenigen Bereiche 62, in denen das Dünnschichtelement 58 ohne aufgebrachte Farbschicht und ohne Aussparungen in der Absorberschicht vorliegt, und diejenigen Bereiche 64, in denen in den Aussparungen 60 eine magentafarbene Farbschicht 34-1 vorliegt, beide einen sehr ähnlichen oder sogar gleichen magentafarbenen Farbeindruck. Davon hebt sich der grüne Farbeindruck der Bereiche 66, in denen in den Aussparungen 60 eine grüne Farbschicht 34-2 vorliegt, deutlich ab.In the aforementioned design of the security element 50, when viewed perpendicularly, those areas 62 in which the thin-film element 58 is present without an applied color layer and without recesses in the absorber layer, and those areas 64 in which a magenta color layer 34-1 is present in the recesses 60, both have a very similar or even the same magenta color impression. Of these, the green color impression of the regions 66, in which a green color layer 34-2 is present in the recesses 60, clearly stands out.
Kippt der Betrachter nun das Sicherheitselements 50, so ändert sich der Farbeindruck des Dünnschichtelements 58 mit zunehmendem Kippwinkel von Magenta zu Grün, während der Farbeindruck in den mit der Farbschicht 34 bedeckten Teilbereichen 34-1 und 34-2 jeweils unverändert bleibt. Bei einem bestimmten, schrägen Betrachtungswinkel vermitteln dann diejenigen Bereiche 62, in denen das Dünnschichtelement 58 ohne aufgebrachte Farbschicht und ohne Aussparungen vorliegt, und diejenigen Bereiche 66, in denen in den Aussparungen 60 eine grüne Farbschicht 34-2 vorliegt, beide einen sehr ähnlichen oder sogar gleichen grünen Farbeindruck. Davon hebt sich aus dieser Betrachtungsrichtung der magentafarbene Farbeindruck der Bereiche 64 deutlich ab.If the observer now tilts the security element 50, the color impression of the thin-film element 58 changes from magenta to green as the tilt angle increases, while the color impression in the subregions 34-1 and 34-2 covered with the ink layer 34 remains unchanged. At a certain oblique viewing angle, those areas 62 in which the thin-film element 58 is present without applied ink layer and without recesses and those areas 66 in which the recesses 60 have a green color layer 34-2 mediate a very similar or even very similar same green color impression. Of these, the magenta color impression of the regions 64 clearly stands out from this viewing direction.
Insgesamt treten die bei senkrechter Betrachtung deutlich hervortretenden Bereiche 66 beim Kippen des Sicherheitselements visuell in den Hintergrund, während die ursprünglich mit ihrer Umgebung farbgleichen und damit unauffälligen Bereiche 64 beim Kippen visuell in den Vordergrund treten. Die Bereiche 64, 66 können dabei insbesondere Muster, Zeichen oder Codierungen bilden, die auf diese Weise beim Kippen des Sicherheitselements visuell erscheinen bzw. verschwinden.On the whole, the regions 66 which clearly protrude when viewed vertically occur visually in the background when the security element is tilted, while the regions 64, which are originally color-matched and thus inconspicuous, visually come to the fore when tilted. The areas 64, 66 may in particular be patterns, characters or Encodings that visually appear or disappear as the security element tilts.
Die Farbschichtbereiche können auch in nicht ausgesparten Bereichen der Absorberschicht 56 des Dünnschichtelements 58 vorliegen. Anders als bei den vollständig farbkonstanten Bereichen 34-1, 34-2 der Fig. 6 variiert der Farbeindruck solcher Bereiche beim Kippen des Sicherheitselements in gewissen Umfang, da die sich verändernde Kippfarbe des Dünnschichtelements dann durch die semitransparente Farbschicht etwas hindurchscheint. Das Ausmaß der Farbveränderung kann dabei über den Grad der Lichtdurchlässigkeit der semitransparenten Farbschicht bestimmt werden. Insbesondere bei kleinen Strukturen und im Vergleich zu den angrenzenden, stark farbkippenden Bereichen ist eine etwas geringere Farbkonstanz für den Betrachter praktisch nicht wahrnehmbar.The ink layer areas may also be present in non-recessed areas of the absorber layer 56 of the thin-film element 58. Unlike the completely color-constant regions 34-1, 34-2 of FIG. 6, the color impression of such regions varies to some extent upon tilting of the security element, since the changing tilt color of the thin-film element then somewhat shines through the semitransparent ink layer. The extent of the color change can be determined by the degree of transparency of the semitransparent ink layer. Especially with small structures and compared to the adjacent, strongly farbkippenden areas a slightly lower color consistency for the viewer is virtually imperceptible.
Die angesprochenen Aussparungen in den Reflexionsschichten können auch rasterartig, vorzugsweise mit einem geringen Flächenanteil von 40 % oder weniger, angelegt sein. Die Aussparungen der Reflexionsschichten fallen dann im Auflicht praktisch nicht auf, sondern treten nur im Durchlicht in Erscheinung. The mentioned recesses in the reflection layers can also be grid-like, preferably with a small areal proportion of 40% or less. The recesses of the reflection layers are then practically not incident on reflected light, but only appear in transmitted light.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen mit1. Security element for securing valuables with
einer metallisierten Mikroreliefstruktur mit Strukturelementen einer Abmessung unterhalb von 30 μm,a metallized microrelief structure with features of less than 30 μm,
einer semitransparenten Farbschicht, die in ersten Bereichen über der Mikroreliefstruktur angeordnet ist, unda semitransparent ink layer disposed in first regions over the microrelief structure, and
einer transparenten Phasenverzögerungsschicht, die in zweiten Bereichen über der Mikroreliefstruktur angeordnet ist, und die für Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich eine phasenschiebende Schicht bildet.a transparent phase retardation layer disposed in second regions over the microrelief pattern and forming a phase shift layer for light in the visible wavelength range.
2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die semitransparente Farbschicht mehrere Teilbereiche mit unterschiedlichem Farbeindruck aufweist.2. Security element according to claim 1, characterized in that the semi-transparent ink layer has a plurality of partial areas with different color impression.
3. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die semitransparente Farbschicht im sichtbaren Spektralbereich eine Lichtdurchlässigkeit zwischen 30 % und 95 %, bevorzugt zwischen 60 % und 95 %, und besonderes bevorzugt zwischen 80 % und 95 % aufweist.3. Security element according to claim 1 or 2, characterized in that the semitransparent color layer in the visible spectral range has a light transmission between 30% and 95%, preferably between 60% and 95%, and more preferably between 80% and 95%.
4. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die semitransparente Farbschicht oder deren verschiedenfarbige Teilbereiche in Form von Zeichen, Mustern oder Codierungen vorliegen. 4. Security element according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the semitransparent color layer or its different colored subregions in the form of characters, patterns or codes are present.
5. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroreliefstruktur eine diffraktive Struktur, wie etwa ein Hologramm, ein holographisches Gitterbild oder eine hologrammähnliche Beugungsstruktur, darstellt, oder eine achromatische Struk- tur, wie etwa eine Mattstruktur, eine Mikrospiegelanordnung, ein Blazegitter mit einem sägezahnartigen Furchenprofil oder eine Fresnellinsen- Anordnung, darstellt.5. A security element according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the microrelief structure is a diffractive structure, such as a hologram, a holographic grating image or a hologram-like diffraction structure, or an achromatic structure, such as a matt structure Micro-mirror assembly, a Blazegitter with a sawtooth groove profile or Fresnellinsen- arrangement represents.
6. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, da- durch gekennzeichnet, dass die Metallisierung der Mikroreliefstruktur durch eine opake oder eine semitransparente Metallschicht gebildet ist, vorzugsweise durch eine opake oder eine semitransparente Aluminiumschicht.6. The security element according to claim 1, characterized in that the metallization of the microrelief structure is formed by an opaque or a semi-transparent metal layer, preferably by an opaque or a semitransparent aluminum layer.
7. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, da- durch gekennzeichnet, dass die Metallisierung der Mikroreliefstruktur Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen aufweist, die transparente oder transluzente Bereiche in dem Sicherheitselement bilden.7. A security element according to at least one of claims 1 to 6, character- ized in that the metallization of the microrelief structure has recesses in the form of patterns, characters or codes that form transparent or translucent areas in the security element.
8. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, da- durch gekennzeichnet, dass die Phasenverzögerung der Phasenverzögerungsschicht für Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich einem Gangunterschied zwischen λ/6 und λ/2 entspricht.8. The security element according to claim 1, characterized in that the phase delay of the phase delay layer for light from the visible wavelength range corresponds to a path difference between λ / 6 and λ / 2.
9. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, da- durch gekennzeichnet, dass die Phasenverzögerungsschicht für Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich zumindest in Teilbereichen eine λ/4- Schicht bildet. 9. The security element according to claim 1, characterized in that the phase delay layer for light from the visible wavelength range forms a λ / 4 layer at least in partial regions.
10. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverzögerungsschicht aus nemati- schem flüssigkristallinem Material gebildet ist.10. The security element according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the phase delay layer is formed from nematic liquid-crystalline material.
11. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverzögerungsschicht in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung vorliegt.11. A security element according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the phase delay layer is in the form of patterns, characters or a coding.
12. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die semitransparente Farbschicht den Polarisationszustand hindurchtretenden Lichts aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich im Wesentlichen erhält.12. The security element according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the semitransparent color layer substantially preserves the polarization state of light passing from the visible wavelength range.
13. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement weiter ein Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt aufweist, über dem die semitransparente Farbschicht angeordnet ist, wobei der Farbeindruck des Dünnschichtelements und der Farbeindruck zumindest eines Teilbereichs der semitransparenten Farbschicht bei Betrachtung unter vorbestimmten Betrachtungsbe- dingungen aneinander angepasst sind.13. A security element according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that the security element further comprises a thin-film element with Farbkippeffekt over which the semitransparent ink layer is arranged, wherein the color impression of the thin-film element and the color impression of at least a portion of the semi-transparent ink layer under consideration predetermined viewing conditions are adapted to each other.
14. Sicherheitselement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Dünnschichtelement eine durch die Metallisierung der Mikroreliefstruk- tur gebildete Reflexionsschicht, eine Absorberschicht und eine zwischen der Reflexionsschicht und der Absorberschicht angeordnete dielektrische Abstandsschicht enthält.14. The security element according to claim 13, characterized in that the thin-film element contains a reflection layer formed by the metallization of the microrelief structure, an absorber layer and a dielectric spacer layer arranged between the reflection layer and the absorber layer.
15. Sicherheitselement nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Dünnschichtelement eine Absorberschicht mit Aussparungen enthält, in deren Bereich kein Farbkippeffekt erkennbar ist, und dass die semitransparente Farbschicht im Bereich der Aussparungen der Absorberschicht über dem Dünnschichtelement angeordnet ist.15. Security element according to claim 13 or 14, characterized in that the thin-film element has an absorber layer with recesses contains, in the range no color shift effect is recognizable, and that the semi-transparent ink layer in the region of the recesses of the absorber layer is disposed over the thin-film element.
16, Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein Sicherheitsfaden, ein Sicherheitsband, ein Sicherheitsstreifen, ein Patch oder ein Etikett zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen ist.16, security element according to at least one of claims 1 to 15, characterized in that the security element is a security thread, a security tape, a security strip, a patch or a label for application to a security paper, document of value or the like.
17. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements nach wenigstens einem der Anspruch 1 bis 16, bei dem17. A method for producing a security element according to at least one of claims 1 to 16, wherein
auf ein Substrat eine Prägelackschicht aufgebracht, und in Form einer gewünschten Mikroreliefstruktur mit Strukturelementen einer Ab- messung unterhalb von 30 μm geprägt und metallisiert wird,an embossing lacquer layer is applied to a substrate, and embossed and metallized in the form of a desired microrelief structure with structural elements of a dimension of less than 30 μm,
über der metallisierten Mikroreliefstruktur in ersten Bereichen eine semitransparente Farbschicht angeordnet wird, unda semitransparent color layer is arranged over the metallized microrelief structure in first regions, and
- in zweiten Bereichen über der Mikroreliefstruktur eine transparente Phasenverzögerungsschicht angeordnet wird, die für Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich eine phasenschiebende Schicht bildet.- In the second areas above the microrelief structure, a transparent phase retardation layer is arranged, which forms a phase-shifting layer for light from the visible wavelength range.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die se- mitransparente Farbschicht aufgedruckt wird, insbesondere im Siebdruck-, Tiefdruck- oder Flexodruckverfahren. 18. The method according to claim 17, characterized in that the non-transparent ink layer is printed, in particular in screen printing, gravure printing or flexographic printing process.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverzögerungsschicht über die Mikroreliefstruktur und gegebenenfalls die Farbschicht gedruckt wird.19. The method according to claim 17 or 18, characterized in that the phase delay layer over the microrelief structure and optionally the color layer is printed.
20. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverzögerungsschicht auf eine Trägerfolie aufgebracht wird und auf die Mikroreliefstruktur mit der aufgebrachten Farbschicht transferiert wird.20. The method according to claim 17 or 18, characterized in that the phase retardation layer is applied to a carrier film and is transferred to the microrelief structure with the applied ink layer.
21. Sicherheitspapier für die Herstellung von Sicherheits- oder Wertdokumenten, wie Banknoten, Schecks, Ausweiskarten, Urkunden oder dergleichen, das mit einem Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20 ausgestattet ist.21. Security paper for the production of security or value documents, such as banknotes, checks, identity cards, certificates or the like, which is equipped with a security element according to at least one of claims 1 to 20.
22. Sicherheitspapier nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitspapier ein Trägersubstrat aus Papier oder Kunststoff umfasst.22. Security paper according to claim 21, characterized in that the security paper comprises a carrier substrate made of paper or plastic.
23. Datenträger, insbesondere Markenartikel, Wertdokument oder dergleichen, mit einem Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 20.23. Data carrier, in particular branded article, valuable document or the like, with a security element according to one of claims 1 to 20.
24. Verwendung eines Sicherheitselements nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20, eines Sicherheitspapiers nach Anspruch 21 oder 22, oder eines Datenträgers nach Anspruch 23 zur Fälschungssicherung von Waren beliebiger Art. 24. Use of a security element according to at least one of claims 1 to 20, a security paper according to claim 21 or 22, or a data carrier according to claim 23 for forgery protection of goods of any kind.
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